Dessiner, corriger et éditer un profil

Il arrive un moment, dans un projet sérieux, où aucun profil de catalogue ne convient : vous avez une section relevée sur une pièce existante, une tôle pliée, un profil de série 6 imposé par une contrainte de cavitation, ou une évolution d'épaisseur à faire du pied au bout de pale. Heliciel permet de les fabriquer.

• Déroulé du didacticiel :

1. Tracer un profil
2. Décalquer une forme existante
3. Les éditeurs NACA
4. Les bords de fuite épais
5. Les profils minces et les tôles
6. Créer une famille de profils
7. Réparer une polaire

1 : Tracer un profil

La fenêtre de traçage donne la main sur les points du profil, avec des zooms de bord d'attaque et de bord de fuite — les deux zones où une irrégularité d'un dixième de millimètre ruine un calcul de couche limite — et des outils de correction.

La fenêtre de traçage

2 : Décalquer une forme existante

Le mode calque affiche une image en transparence sous le profil : photo d'une section, plan scanné, relevé de gabarit. Vous suivez le contour point par point. C'est la voie la plus simple pour entrer une pale existante dans Heliciel, avant d'en calculer les performances en rétro-conception.

Le mode calque

3 : Les éditeurs NACA

L'éditeur NACA 4 chiffres génère les profils classiques, avec une densité de points renforcée au bord d'attaque. L'éditeur NACA série 6, laminaire, a été ajouté pour les projets sensibles à la cavitation : sa répartition de pression plus plate retarde l'apparition du pic de dépression qui déclenche la cavitation.

L'éditeur NACA 4 chiffres

L'éditeur NACA série 6

4 : Les bords de fuite épais

Un bord de fuite épais n'est pas un défaut : sur un profil très épais, le manuel de Xfoil lui-même indique que la convergence est meilleure avec un bord de fuite épais qu'avec un bord pointu. À l'import d'un fichier .dat, la correction automatique des bords de fuite n'est plus appliquée : le profil entre tel qu'il a été mesuré.

5 : Les profils minces et les tôles

Les tôles et les profils très fins ne convergent pas sous un code conçu pour des profils épais : c'est la limite à connaître quand on décrit une pale de ventilateur en tôle pliée ou l'aube d'une petite turbine.

6 : Créer une famille de profils

L'éditeur de famille de profils fabrique une transformation progressive d'un profil vers un autre. C'est exactement ce qu'il faut pour une pale réelle : un profil épais et robuste au pied, un profil fin et performant au bout, et une évolution continue entre les deux — au lieu d'un saut brutal d'un profil de catalogue à un autre.

Une famille : du profil de pied au profil de bout

7 : Réparer une polaire

Une polaire calculée peut contenir un point manifestement faux — un décrochage non convergé, un saut isolé. Les outils de modification de polaires permettent de :

• modifier, éditer, corriger la polaire sélectionnée ;
• saisir manuellement une polaire : c'est la voie d'entrée des mesures de soufflerie ou de bassin, quand vous avez mieux qu'un calcul ;
• élargir la polaire avec Xfoil de ±1°, jusqu'au Cz négatif ou jusqu'aux Cz décroissants ;
• symétriser les polaires des profils symétriques, et compléter sur 360° — utile pour les machines qui travaillent hors de leur plage nominale.

Corriger un point aberrant

Une polaire modifiée à la main doit être tracée dans le dossier d'étude : c'est une donnée d'entrée du calcul, au même titre que le fluide ou le régime.